java实现栈-数据结构

栈(stack)

1)栈是一个先入后出(FILO-First In Last Out)的有序列表
2)栈(stack)是限制线性表中元素的插入和删除只能在线性表的同一端进行的一种特殊线性表。允许插入和删除的一端，为变化的一段，成为栈顶(Top)，另一端为固定的一端，称为栈底(Bottom)。
3)根据栈的定义可知，最先放入栈中的元素在栈底，最后放入的元素在栈顶，而删除元素刚好相反，最后放入的元素最先删除，最先放入的元素最后删除。

入栈(push)的图解：

出栈(pop)

栈的应用场景
1）子程序的调用：再跳往子程序前，会先将下一个指令的地址存到堆栈中，直到子程序执行完后再将地址取出，以回到原来的程序中。
2）处理递归调用：和子程序的调用类似，只是除了储存下一个指令的地址外，也将参数，区域变量等数据存入堆栈中。
3）表达式的转换[中缀表达式转后缀表达式]与求值(实际解决)。
4）二叉树的遍历。
5）图形的深度优先（depth-first）搜索法。

java代码实现栈：

//定义一个 ArrayStack 表示栈
class ArrayStack {
    private int maxSize; //栈的大小
    private int[] stack; //数组，数组模拟栈,数据就放在该数组。
    private int top = -1; //top表示栈顶，初始化为-1

    //构造器
    public ArrayStack(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        stack = new int[this.maxSize];
    }

    //栈满
    public boolean isFull() {
        return top == maxSize - 1;
    }

    //栈空
    public boolean isEmpty() {
        return top == -1;
    }

    //入栈(push)
    public void push(int value) {
        //先判断栈是否满
        if (isFull()) {
            System.out.println("栈满");
            return;
        }
        top++;
        stack[top] = value;
    }

    //出栈
    public int pop() {
        //先判断栈是否为空
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈空,没有数据");
        }
        int p = stack[top]; //记录下来原来的栈顶元素
        top--;
        return p;
    }


    //展示栈
    public void show(){
        //先判断栈是否为空
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("栈空,没有数据");
        }
        for (int i = 0; i <= top; i++) {
            System.out.printf("%d ",stack[i]);
        }
        System.out.println();
    }
}

首先，top指向-1的位置，判断栈满的方法即当top指向length-1的位置时，即为栈满。栈空即为top=-1 时。push(入栈时)，首先让top++,随后让top指向的位置的元素等于入栈的值。(pop)出栈即使top–。这里注意的是，当入栈或者出栈时，都需要先进行判断栈是否已满或栈是否为空。

测试代码：

/**
 * 数组模拟栈
 */
public class ArrayStackDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayStack stack = new ArrayStack(4);
        String key = "";
        boolean loop = true; //控制是否 退出菜单
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (loop){
            System.out.println("show：表示显示栈");
            System.out.println("exit: 退出程序");
            System.out.println("push 入栈");
            System.out.println("pop 出栈");
            key = scanner.next();
            switch (key){
                case "show":
                    try{
                        stack.show();
                    }catch (Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                    break;
                case "exit":
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                case  "push":
                    System.out.println("请输入一个值：");
                    int num = scanner.nextInt();
                    stack.push(num);
                    break;
                case "pop":
                    try{
                        int pop = stack.pop();
                        System.out.printf("出栈的数据是%d\n",pop);
                    }catch (Exception e){
                        e.printStackTrace();
                    }
            }
        }
    }
}

栈使用的场景较多，比较重要，但实现代码并不难。
Come on! let’s learn programming together .

From today on , I will continue to share the algorithms I have learned every day. And learn English with you,let’s work hard together!